Cairan: Perbedaan antara revisi

<!--{{Mekanika kontinum|fluida}}-->

 

 

[[Densitas]] cairan biasanya mendekati padatan, dan jauh lebih tinggi daripada gas. Oleh karena itu, cair dan padat keduanya disebut [[Fisika benda terkondensasi|benda terkondensasi]]. Di sisi lain, karena cairan dan gas berbagi kemampuan untuk mengalir, keduanya disebut [[fluida]]. Meskipun air berlimpah di Bumi, wujud materi ini sebenarnya adalah yang paling tidak umum di alam semesta yang diketahui, karena keberadaan cairan memerlukan rentang suhu/tekanan yang relatif sempit. Materi yang paling dikenal di alam semesta ada dalam bentuk gas (dengan jejak materi padat yang dapat dideteksi) sebagai [[awan antarbintang]] atau dalam bentuk plasma di dalam bintang.

== Selayang pandang ==

[[Berkas:Hot and cold water immiscibility thermal image.jpg|jmpl|Citra termal bak cuci berisi air panas yang ditambahkan air dingin, menunjukkan air panas dan dingin mengalir satu sama lain.]]

 

 

 

== Contoh ==

 

 

 

 

Cairan sehari-hari yang penting termasuk [[larutan]] berair seperti [[pemutih]] rumah tangga, [[campuran]] lain dari berbagai zat seperti [[minyak mineral]] dan [[bensin]], [[emulsi]] seperti [[vinaigrette]] atau [[mayones]], [[suspensi]] seperti [[darah]], dan [[koloid]] seperti [[cat]] dan [[susu]].

 

 

Beberapa materi tidak dapat diklasifikasikan dalam tiga wujud materi klasik; mereka memiliki sifat seperti padat dan seperti cair. Contohnya termasuk [[kristal cair]], yang digunakan pada layar LCD, dan [[membran biologis]].

== Sumber biofuel ==

 

 

Dalam [[tribologi]], cairan dipelajari tentang sifat-sifatnya sebagai [[pelumas]]. Pelumas seperti [[minyak]] dipilih karena [[viskositas]] dan karakteristik alirannya yang cocok untuk seluruh rentang [[suhu pengoperasian]] komponen. Minyak sering digunakan dalam [[mesin]], [[Persneling|bak persneling]], [[Pengolahan Logam|karya logam]], dan sistem hidrolik karena sifat lubrikasinya yang baik.<ref>Theo Mang, Wilfried Dressel [https://books.google.com/books?id=UTdfxf2rkNcC& ’’Lubricants and lubrication’’], Wiley-VCH 2007 {{ISBN|3-527-31497-0}}</ref>

 

 

 

Cairan adalah komponen utama sistem [[hidrolik]], yang memanfaatkan [[hukum Pascal]] untuk menghasilkan [[daya fluida]]. Piranti seperti [[pompa]] dan [[kincir air]] telah digunakan untuk mengubah gerak cairan menjadi [[kerja mekanis]] sejak zaman kuno. [[Minyak]] ditekan melalui [[pompa hidrolik]], yang mengalirkan gaya ke [[tabung hidrolik]]. Hidrolik dapat dijumpai dalam banyak aplikasi, seperti [[rem]] dan [[Persneling|transmisi kendaran]], [[alat berat]], dan sistem pengendali [[pesawat terbang]]. Beragam {{Ill|pengempa hidraulik|en|Hydraulic press}} digunakan secara luas dalam perbaikan dan manufakturing, untuk mengangkat, mengempa, menjepit dan membentuk.<ref>R. Keith Mobley [https://books.google.com/books?id=8DyLdlfJzoMC&pg=PA1 ''Fluid power dynamics''] Butterworth-Heinemann 2000 p. vii {{ISBN|0-7506-7174-2}}</ref>

=== Volume ===

 

 

Volume cairan adalah fungsi dari [[suhu]] dan [[tekanan]]. Cairan biasanya memuai ketika dipanaskan, dan menyusut ketika didinginkan. [[Air]] pada suhu antara {{Val|0|u=°C}} dan {{Val|4|u=°C}} adalah pengecualian. Cairan memiliki sedikit [[kompresibilitas]]. Air, misalnya, hanya 46,4 bagian per jutanya yang akan terkompresi untuk setiap satuan kenaikan tekanan atmoser (bar).<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/compress.html Compressibility of Liquids]</ref> Pada tekanan sekitar {{Convert|4000|bar|psi}}, pada suhu ruang, air hanya mengalami penurunan volume sebesar 11%.<ref name="ReferenceA">{{cite|title=Intelligent Energy Field Manufacturing: Interdisciplinary Process Innovations|author=Wenwu Zhang|publisher=CRC Press|year=2011|page=144}}</ref> Dalam studi [[dinamika fluida]], cairan sering diperlakukan sebagai tak termampatkan, terutama ketika mempelajari {{Ill|aliran tak termampatkan|en|Incompressible flow}}. Sifat tak termampatkan membuat cairan cocok untuk menyalurkan daya hidrolik, karena sangat sedikit energi yang hilang dalam bentuk kompresi.<ref name="ReferenceA" /> Namun, kompresibilitas yang sangat kecil memang menyebabkan fenomena lain. Benturan pada pipa, yang disebut [[palu air]] (''water hammer''), terjadi saat katup tiba-tiba ditutup, menciptakan lonjakan tekanan yang sangat besar pada katup yang bergerak berbalik arah melalui sedikit di bawah kecepatan suara. Fenomena lain yang disebabkan oleh ketaktermampatkan cairan adalah [[kavitasi]]. Oleh karena cairan memiliki sedikit [[elastisitas (fisika)|elastisitas]], mereka benar-benar dapat ditarik hingga terpisah di daerah dengan turbulensi tinggi atau perubahan arah yang dramatis, seperti tepi jejak baling-baling perahu atau sudut tajam pada pipa. Cairan di daerah bertekanan rendah (vakum) menguap dan membentuk gelembung, yang kemudian runtuh saat memasuki daerah bertekanan tinggi. Hal ini menyebabkan cairan mengisi rongga yang ditinggalkan oleh gelembung dengan kekuatan lokal yang luar biasa, mengikis permukaan padat yang berdekatan.<ref>{{cite|title=Fluid Mechanics and Hydraulic Machines|first=S.C.|last=Gupta|publisher=Dorling-Kindersley|year=2006|page=85}}</ref>

[[Berkas:Teilchenmodell Flüssigkeit.svg|jmpl|ka|200px|Struktur cairan monoatomik klasik. Atom-atom memiliki banyak tetangga terdekat yang bersinggungan, namun tidak ada orde jangkau jauh.]]

 

 

Penjelasan korelasi ini yang lebih intuitif diberikan oleh [[fungsi distribusi radial]] ''g(r)'', yang berdasarkan pada [[transformasi Fourier]] ''S(q)''. Ia menyajikan rata-rata spasial korelasi pasangan dalam cairan.